選擇題專項11　晶體結構與性質(zhì) 課件高考化學二輪復習

第一部分熱點專題考試類型專題三物質(zhì)結構與性質(zhì)選擇題專項11晶體結構與性質(zhì)(1)

(晶胞結構與截面圖)(2024·河北高考)金屬鉍及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖，晶胞的邊長為a

pm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是(

D

)A.

該鉍氟化物的化學式為BiF3B.

粒子S、T之間的距離為

a

pm

S位于晶胞分成的8個小立方體的體心，T位于面心C.

該晶體的密度為

g·cm－3

D.

晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個答案：D

1.

晶體熔、沸點比較(1)共價晶體(2024·北京)根據(jù)F、Cl、Br、I氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能，可推斷它們的熱穩(wěn)定性強弱，選項正確原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大→熔、沸點越高如熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅。(2)離子晶體陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子間的作用力就越強，晶格能越大，離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO＞NaCl＞CsCl。(3)分子晶體

先比較氫鍵，若無氫鍵再比較范德華力①具有分子間氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。③組成和結構不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO＞N2。④在同分異構體中，一般支鏈越多，沸點越低，如正戊烷＞異戊烷。(4)金屬晶體金屬離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na＜Mg＜Al。以信息形式分析晶體熔、沸點高低的原因是高考的方向，如：(2023·湖北T11改編)物質(zhì)結構決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結構因素匹配是否正確？性質(zhì)差異結構因素填“√”或“×”A沸點：正戊烷(36.1

℃)高于新戊烷(9.5

℃)分子間作用力√B熔點：AlF3(1

040

℃)遠高于AlCl3(178

℃升華)晶體類型√2.

晶胞結構模型高考主要形式：CsCl型(小立方體)、CaF2型(晶胞立方體分成8個小立方體，體心為原子)(1)典型離子晶體結構模型類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞

配位數(shù)及影響因素配位數(shù)684F－：4；Ca2＋：8影響因素陽離子

與陰離子的半徑比值越大，配位數(shù)越多，另外配位數(shù)還與陰、陽

離子的電荷比等有關取頂點為研究對象，在該粒子的前、后、左、右、上、下六個位置有6個粒子與之配位空隙及占有率空隙陰離子面心立方最密堆積，陽離子占據(jù)八面體空隙陰離子簡單立方堆積，陽離子占據(jù)立方體空隙陰離子面心立方最密堆積，陽離子占據(jù)四面體空隙陰離子簡單立方堆積，陽離子占據(jù)正四面體空隙類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型空隙及占有率占有率11

1晶胞中所含離子數(shù)Cl－：4；Na＋：4Cs＋：1；Cl－：1Zn2＋：4；S2－：4Ca2＋：4；F－：8密度的計算(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

陰、陽離子間最短距離(b)和晶胞參數(shù)(a)之間的關系b＝

ab＝

ab＝

ab＝

a(2)典型共價晶體(原子晶體)結構模型掌握重要的數(shù)據(jù)，如環(huán)中原子個數(shù)、價鍵數(shù)等晶體晶體結構結構分析金剛石

掌握關鍵數(shù)據(jù)，如“4”“109°28'”“1∶2”①每個C與相鄰的4個C以共價鍵結合，形成正四面體結構②鍵角均為109°28'③最小碳環(huán)由6個C組成六元環(huán)且6個C不在同一平面內(nèi)④每個C參與4個C－C鍵的形成，碳原子數(shù)與C－C鍵數(shù)之比為1∶2⑤密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)晶體晶體結構結構分析SiO2

①每個Si與4個O以共價鍵結合，形成正四面體結構②每個正四面體占有1個Si，4個“

O”，因此二氧化硅晶體中Si與O的個數(shù)比為1∶2③最小環(huán)上有12個原子即十二元環(huán)，即6個O，6個Si④密度：

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)晶體晶體結構結構分析SiC、BP、AlN

①每個原子與另外4個不同種類的原子形成正四面體結構②密度：ρ(SiC)＝

；ρ(BP)＝

；ρ(AlN)＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(3)典型分子晶體結構模型晶體晶體結構結構分析干冰

①8個CO2為頂點構成1個立方體，且在6個面的面心又各有1個CO2②每個CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有12個，即CO2的配位數(shù)為12

以頂點CO2為研究對象，有3個面上CO2緊鄰，則

＝12面上CO2每2個晶胞共用1個③密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)續(xù)表晶體晶體結構結構分析白磷

①面心立方最密堆積，其晶胞結構同干冰②密度＝

(a為晶胞參數(shù)，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)(4)典型的金屬晶體結構模型堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞

配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞參數(shù)(a)[或高(h)]的關系2r＝a2r＝

2r＝ah＝

r2r＝

一個晶胞內(nèi)原子數(shù)目1224原子空間利用率52％68％74％74％采納這種堆積的典型代表PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au(5)混合型晶體——石墨晶體①石墨晶體屬于混合型晶體，呈層狀結構，每一層內(nèi)碳原子之間以共價鍵的形式形成的最小環(huán)為平面六元環(huán)。

(2024·江蘇)石墨轉化為金剛石，碳原子雜化由sp3雜化轉化為sp2，選項錯誤③每一層內(nèi)碳碳鍵的鍵長為1.42×10－10

m，比金剛石中碳碳鍵的鍵長(1.54×10－10

m)短，鍵能比金剛石大，所以石墨的熔、沸點高于金剛石。層與層之間以分子間作用力結合，所以石墨的硬度不大，有滑膩感，能導電。

(2)方法①長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的微粒數(shù)的計算②其他晶體結構的計算(以六棱柱晶體結構為例)4.

晶胞的相關計算(1)晶體密度的計算步驟(2)晶胞參數(shù)的計算方法

②沿x、y軸的投影圖為

。(2)面心立方晶胞結構模型圖的原子坐標與投影圖

②沿x、y軸的投影圖為

。(3)金剛石的原子坐標(或分數(shù)坐標)與投影圖

1.(熔沸點高低比較)(2024·山東高考)下列物質(zhì)均為共價晶體且成鍵結構相似，其中熔點最低的是(

B

)A.

金剛石(C)B.

單晶硅(Si)C.

金剛砂(SiC)D.

氮化硼(BN，立方相)解析：金剛石(C)、單晶硅(Si)、金剛砂(SiC)、立方氮化硼(BN)都為共價晶體，結構相似，則原子半徑越大，鍵長越長，鍵能越小，熔沸點越低，在這幾種晶體中，鍵長Si－Si＞Si－C＞B－N＞C－C，所以熔點最低的為單晶硅。故選B。B2.(晶胞結構與電化學融合)(2024·吉林高考)某鋰離子電池電極材料結構如圖。結構1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結構；晶胞2是充電后的晶胞結構；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是(

B

)A.

結構1鈷硫化物的化學式為Co9S8B.

晶胞2中S與S的最短距離為

aC.

晶胞2中距Li最近的S有4個D.

晶胞2和晶胞3表示同一晶體B

3.(晶胞結構與導電融合)(2024·安徽高考)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導電時Li＋遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為＋4價，La為＋3價。下列說法錯誤的是(

B

)A.

導電時，Ti和La的價態(tài)不變B.

若x＝

，Li＋與空位的數(shù)目相等C.

與體心最鄰近的O原子數(shù)為12D.

導電時，空位移動方向與電流方向相反B

4.(NaCl晶胞的演變)(2024·江西高考)NbO的立方晶胞如圖，晶胞參數(shù)為a

nm，P的分數(shù)坐標為(0，0，0)，阿伏